2014-01-14 09:55:21
二惡英、顆粒物、酸性氣體、NOx、重金屬等排放限值的加嚴都在倒逼小型垃圾焚燒設(shè)施改造升級,但是無論是從技術(shù)還是成本等方面考慮,這些設(shè)施的升級都面臨巨大困難。
中國環(huán)境報記者徐衛(wèi)星
1月15日,新修訂的《生活垃圾焚燒污染控制標準》(以下簡稱“《標準》”)將完成第二次修訂意見的公開征集,并有望于今年7月1日起施行。
現(xiàn)有《標準》執(zhí)行10年有余,哪些還不能適應(yīng)目前的環(huán)保要求?繼2010年11月首次公開征求修訂意見以來,經(jīng)歷長達3年時間的沉淀,新《標準》將有哪些變化?對行業(yè)未來發(fā)展會產(chǎn)生怎樣的積極影響?
跑在高速上的垃圾焚燒
我國真正采用集中焚燒技術(shù)處理生活垃圾開始于上個世紀80年代中后期,起步較晚。而《標準》自2000年頒布、2001年完成第一次修訂以來,正逢垃圾焚燒處理高速發(fā)展時期。
根據(jù)《城市建設(shè)統(tǒng)計年報(2011年)》,我國垃圾焚燒廠數(shù)量為109座,焚燒處理能力規(guī)模達到9萬噸/日,比2001年的6520噸/日增加了14倍還多。
近年來,我國在生活垃圾焚燒技術(shù)方面進行了廣泛的研究,焚燒和污染物排放控制技術(shù)水平在應(yīng)用中得到了很大提高。現(xiàn)行《標準》已難以反映和適應(yīng)新需求,逐漸暴露出了其在垃圾焚燒污染物控制方面的缺陷。
此外,隨著城市化進展加快、公眾環(huán)境意識及對生活質(zhì)量的要求逐漸提高,大量新建生活垃圾焚燒設(shè)施在規(guī)劃、選址、建設(shè)、運營階段存在的問題也日益突出。因此,對現(xiàn)有標準進行全面評價和修訂顯得尤為必要。
二惡英向歐盟標準看齊
作為此次修訂的主要內(nèi)容,新《標準》提高了生活垃圾焚燒廠顆粒物、NOx、SO2、HCL、重金屬及其化合物、二惡英等污染物排放控制要求,并增加了啟動、關(guān)閉及事故排放的控制要求;此外,還調(diào)整了《標準》的適用范圍,將生活污水處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥以及一般工業(yè)固體廢物的專用集中焚燒設(shè)施的污染控制納入進來。
其中,污染物排放限值目前的水平已與美國、日本、歐盟等發(fā)達國家接近,有些指標稍微寬松,主要是考慮到目前國內(nèi)的技術(shù)裝備水平和所能達到的排放水平(具體見表)。
值得一提的是,近些年被炒得沸沸揚揚的二惡英排放限值與歐盟標準保持一致,由原先分級的排放標準統(tǒng)一提高到0.1ngTEQ/m3。新建設(shè)施于今年7月1日起執(zhí)行,現(xiàn)有設(shè)施將寬限至2016年1月1日。
專家表示,新建焚燒設(shè)施將向大型化發(fā)展,基本杜絕現(xiàn)有小型焚燒廠的存在。因為大型焚燒爐二惡英排放更少且更趨穩(wěn)定,而小型焚燒爐因容量小,垃圾成分復雜、水分高,不管采取何種措施,二惡英排放也無法達到新標準。對于現(xiàn)有的小型焚燒廠來說,距離淘汰大限僅有不到兩年時間。
由于二惡英檢測費用很高,很難開展連續(xù)監(jiān)測,所以新《標準》對二惡英執(zhí)行每年一次的監(jiān)測要求。不過,二惡英排放水平與顆粒物、CO濃度具有關(guān)聯(lián)性,通過對后者開展連續(xù)監(jiān)測可實現(xiàn)間接監(jiān)測二惡英。
針對啟動、關(guān)閉和事故階段,新《標準》明確了持續(xù)時間和操作措施,與歐盟標準基本一致,個別指標比歐盟標準更為嚴格。其中,在啟動時,爐內(nèi)溫度應(yīng)升至850攝氏度后才能投入生活垃圾,并在4小時內(nèi)達到穩(wěn)定工況;在關(guān)閉時,保證爐內(nèi)剩余垃圾按規(guī)定溫度燃盡;在發(fā)生事故時,每次持續(xù)排放污染物時間不應(yīng)超過4小時;全年啟動、停爐過程排放污染物的持續(xù)時間以及發(fā)生故障或事故關(guān)閉焚燒爐排放污染物持續(xù)時間累積不應(yīng)超過60小時。
標準來了,壓力大了
針對更加嚴格的排放標準,與二次征求意見稿同時公布的《生活垃圾焚燒污染控制標準編制說明》(以下簡稱“《編制說明》”)對垃圾焚燒治理技術(shù)的選擇和需要升級改造的部分做了明確。
對于二惡英和顆粒物,根據(jù)國內(nèi)外的運行經(jīng)驗,在保持焚燒設(shè)施運行工況良好的情況下,采用布袋除塵器+活性炭吸附的技術(shù)組合措施,二惡英和顆粒物能夠達到新《標準》限值。目前國內(nèi)大型焚燒設(shè)施基本采用的是此項技術(shù),部分小型焚燒設(shè)施還沒有完善的煙氣處理系統(tǒng),煙氣直接外排。
對于 HCL、HF和 SO2等酸性氣體,采用半干法脫酸工藝和濕法脫酸工藝,處理效果能夠達到標準限值。干法脫酸工藝需要將工藝參數(shù)調(diào)整到較佳的狀態(tài),也能達到本標準設(shè)定的限值。目前國內(nèi)大型焚燒設(shè)施基本采用的是半干法技術(shù),部分小型焚燒設(shè)施往往沒有完善的煙氣處理系統(tǒng)。
對于 NOx,在焚燒爐內(nèi)注射化學物質(zhì),如氨和尿素,采用非選擇性催化(SNCR)技術(shù),能夠達到標準限值要求。采用選擇性催化技術(shù)(SCR)進行脫硝,處理效果更好,能夠達到本標準限值的要求,但投資和運行費用比非選擇性催化技術(shù)更高,設(shè)備改造、催化劑更新和發(fā)電量減少這3方面的因素合計將增加每噸垃圾處理成本15元左右。而目前國內(nèi)焚燒設(shè)施基本沒有脫硝設(shè)施。
對于重金屬,采用活性炭吸附技術(shù)能夠達到標準設(shè)定的限值。目前國內(nèi)大型焚燒設(shè)施基本采用這項技術(shù),部分小型焚燒設(shè)施往往沒有完善的煙氣處理系統(tǒng)。
可見,二惡英、顆粒物、酸性氣體、NOx、重金屬等排放限值的加嚴都在倒逼小型垃圾焚燒設(shè)施改造升級,但是無論是從技術(shù)還是成本等方面考慮,這些設(shè)施的升級都面臨巨大困難。
要達標得花大價錢
根據(jù)《編制說明》,新《標準》實施后將帶來顯著的減排效益。
以2011年城市建設(shè)統(tǒng)計年報的數(shù)據(jù)計算,我國生活垃圾焚燒處理能力為 9.41萬噸/日,1噸生活垃圾焚燒后會產(chǎn)生4000~7000m3的煙氣,執(zhí)行現(xiàn)行《標準》,2011年全年垃圾焚燒產(chǎn)生的NOx約2404.3萬噸、SO2約2217.9萬噸;若執(zhí)行新《標準》,可分別減排25%、62%。
由此帶動的投資需求同樣不可小覷。
2011年,我國建有生活垃圾焚燒廠109座,焚燒廠平均規(guī)模為863噸/日,平均每座垃圾焚燒廠的總投資在4億元左右。
根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗,焚燒設(shè)施的煙氣處理系統(tǒng)建設(shè)成本約占總投資的30%~50%,其中煙氣脫硝約占總投資的10%~15%。由此估算,單套煙氣脫硝設(shè)施的建設(shè)成本在4千萬~6千萬元。
若要達到新《標準》要求,需要加大煙氣脫硝處理設(shè)施建設(shè)投資強度,按照每座焚燒廠建設(shè)一套脫硝設(shè)施計算,則需要建設(shè) 109套煙氣脫硝設(shè)施,初步估算需增加投資44億~65億元。
脫硝設(shè)施的運行成本主要是消耗的氨氣成本,根據(jù)理論計算,1m3煙氣中減排NOx計250mg,則需要氨氣250mg,氨氣的成本為3~5元/kg,對于日處理600噸/日的焚燒廠,氨氣的費用為5200元/日,相當于每噸垃圾的處理費用增加近10元。因此,如欲達到新《標準》要求,還需要進一步加大垃圾焚燒處理的運行費用。
目前,部分地區(qū)小型焚燒設(shè)施還沒有完善的煙氣處理系統(tǒng),若需要增加建設(shè)煙氣處理系統(tǒng)的小型焚燒設(shè)施按照10%計算,則至2011年前共有8座,建設(shè)成本按照3億元計算,則需要增加煙氣處理設(shè)施投資7.2~12億元。
同時,執(zhí)行新《標準》,還需要增加煙氣中顆粒物、SO2、NOx、O2、溫度等參數(shù)的在線監(jiān)測系統(tǒng)。根據(jù)國內(nèi)某設(shè)備公司提供的數(shù)據(jù),一套煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)需要增加投資 700萬元,其中設(shè)備投資 550萬元。增加運行費用 10萬元/年。根據(jù) 2011年統(tǒng)計數(shù)據(jù),全國109座生活垃圾焚燒廠需要增加建設(shè)投資 7.63億元。
此外,在運行過程中,若需要增加二惡英的檢測頻次,1個二惡英樣品(3次/樣)的檢測費用也需要數(shù)萬元。